（一）工程环境特征与工法开发的关系

“不确定性”是施工企业施工工程面临的重要挑战。从本质上讲，不确定性是施工技术复杂性产生的根源。工程环境的不确定性特点包括复杂性和变化性两个维度。其中，工程环境的复杂性由施工活动的外部复杂性和内部复杂性构成，外部复杂包括复杂地质条件和周边环境的复杂程度。变化性是施工工程环境随时间变化的速度，例如气候的变化、地质条件的变化等。

工程环境的复杂程度由工程环境中要素数量及要求施工企业所拥有相关知识的广度所决定，并按其程度可分为简单工程环境和复杂工程环境。“简单一复杂”表明工程施工面临环境因素的多寡程度，以及这些因素质的相似性程度。“稳定一不稳定”表明工程施工面临环境因素的变化程度，包括变化方向和变化速率。工程环境的变化性很难预测而且可能频繁、剧烈地变化。

根据工程环境的复杂性和变化性，将工程环境划分为四类：确定环境（对应低不确定性环境）、基本确定环境（中低不确定性环境）、不确定环境（中高不确定性环境）和高度不确定环境（高度不确定性环境）。工程环境的演变趋势是从低不确定环境（简单环境）向中低不确定环境和中高不确定环境转变，今后将向高度不确定环境转变。

随着科学技术的进步，工程项目的规模和复杂性持续增加，必然增加施工的难度。工程的复杂性需要实行专业化，从而必须加强施工中各工种的协调。工法属于施工标准，能够在工程施工中发挥协调作用。因此在复杂的工程环境下，施工更需要工法支持。

那么，如何认识工法开发的稳定性与复杂性？凡是按照一个总体设计进行建设的各个单项工程汇集为一个建设项目。在建设项目中凡是具有独立的设计文件、竣工后可以独立发挥生产能力或工程效益的工程为单项工程，也可将它理解为具有独立存在意义的完整工程项目。各单项工程又可分解为各个能独立施工的单位工程。考虑到组成单位工程的各部分是由不同工人用不同工具和材料完成的，又可以将单位工程进一步分解为分部工程，还可以按照不同的施工方法、构造及规格，将分部工程分解为分项工程。每一工程几乎都有独特形式和结构，需要一套单独的工法，需采用不同的施工技术和施工组织。即使采用相同的标准设计，也由于必须在指定的地点建造，以致它们的地形、地质、水文等自然条件和交通、材料资源等社会条件不同，也需要对施工方法、施工组织等作适当改变。但是，不同建设工程，可能存在相同的分部工程或分项工程，从而存在同样适用的施工工法。也就是说，工法也存在层次性，分单位工程工法、分部工程工法和分项工程工法。

（二）施工技术的复杂化和综合化

建筑业明显呈现建造过程的多产业融合趋势和企业功能的多专业融合趋势。传统的地质勘查、机械制造、冶金、运输、园艺等实践活动，不断渗透到工程领域。其他产业的技术形态也被逐步纳入施工技术体系，使施工技术的外延得以扩展，从而施工技术呈现包容性与综合性。例如定向爆破拆除技术、钻探勘查技术、建筑物整体移动与倾斜复位技术等已成为施工技术体系的重要组成部分。同时，施工实践活动领域的拓展也推动施工技术外延的扩展，例如高速铁路、地热发电、海底油气开采等的施工安装活动，促进了施工技术的分化和外延扩展。因此，施工技术复杂化是施工技术综合性、动态性累积的必然结果。

施工工法的演变随着经济发展阶段和建筑业出现的问题而不断涌现新的模式。在20 世纪80年代，全球经济处于经济稳定增长阶段，建筑业面临着生产效率低的困扰，确保质量成为市场竞争的核心要素，从而在施工工法上出现预制建筑系统、组合建造，以及基于二维CAD 画图和资料管理的施工管理模式。进入20 世纪90年代，全球经济高度繁荣，建筑业面临劳动力短缺的问题，减少劳动力和缩短工期成为市场竞争的优势，从而出现了机械化施工，及基于三维CAD 产品设计与生产计划系统、基于网络的现场管理系统和实时监控系统。进入21 世纪之初，全球经济发展开始回落，建筑业面临降低成本的问题。新技术、新工艺、新材料层出不穷，大跨、高耸建筑（构筑）物日益增多，工程建设中的环境保护问题越来越显得突出。例如，随着我国高等级公路的建设发展，山区复杂地质条件下高等级公路隧道洞口段安全、环保和经济性等日益受到人们的重视，公路工程建设越来越注重景观和环境的协调。因此，缩减成本和关注环境保护成为施工企业竞争的重要优势，选择对周边环境影响较少的施工工法日益重要，由此开发出一系列生态工法。

进入2010年以来，经济进入稳定发展阶段，建设投资缩减，市场关注如何确保业绩。尤其是国内外建筑行业整体面临着巨大的降低成本、缩短工期的压力。建筑产品的技术创新活动呈现出自身所独有的特点，即创新活动开展的频繁程度由其对建筑产品及生产活动的影响程度和范围来确定。随着创新活动深入和扩大，涉及创新的关联方增加，工法开发活动趋于复杂，导致不确定性和风险增大，工法开发的难度相应增加。(www.daowen.com)

（三）工法有效性评价从经济效益向综合效益转变

工法有效性是指工法实现其目标的程度。工法目标反映工法存在的原因和它寻求达到的结果，施工工法带来的利益包括成本费用节约、工期缩短、能源节约和环境保护等方面。因此，质量、成本、工期、生态和安全是工法开发的五大目标，同时也是对工法的五大评价指标。

《建筑施工企业工法管理办法》明确规定，工程实践效果应该分析工法在安全、质量、工期、成本等方面的经济效益和社会效益。尤其是可持续发展战略下的工法创新，把生态效益和社会效益纳入工法开发的目标体系，把单纯的追求利益转向追求包括自然生态平衡、社会和谐有序的综合效益，工法开发从单一目标向多目标发展，并增加多目标之间的协调，从而使其评价体系从单一的经济指标扩展到社会、生态效益指标。因此，安全、质量、费用、工期、生态环保达到综合优化是工法开发追求目标。

工法的目标多种多样且相互矛盾的，重要性程度也不尽相同。工程施工强调安全第一、质量第一的施工理念，所有的工法必须在保证安全和质量前提下分析如何缩减工期、降低成本，如何保护生态或进一步提高质量和安全。例如，锥底槽体工程安装的常规施工方法是在高空中搭设操作平台、采用倒装工艺或搭设脚手架使用正装方法安装，均存在高处作业带来的安全隐患多、效率低及成本高的弊端。中铝国际在中国铝业山东分公司氧化铝挖潜改造项目赤泥沉降工序工程的两台沉降槽制作安装施工采用倒装新工艺和架空新方法，施工作业期比合同工期提前6 天完成，节约各项费用近9 万元。此案例中，在保证安全和质量的前提下，新工法在工期和费用方面有较大提升。浙江省第十一地质大队浙南公司在温州鹿城广场工期桩基工程中采用新工法——转盘钻机与旋挖钻机组合施工工法，即卵石层以上的土层用转盘钻机钻进，利用转盘钻机在土层中转速快且能造浆护壁的特点，将泥浆性能调节到适合旋挖钻机的使用要求，然后移开转盘钻机，再用旋挖钻机钻进卵石层。该新工法的综合效益在于缩减工期，将单孔卵石层钻进时间由原来16．24 小时缩短到3 ～4 小时，生产效率提高约80%。

（四）工法开发范式从线性型向网络型转变

工法的复杂性可以理解为工法本身及其开发方法所涉及的知识范围和层次的复杂程度。复杂工法开发过程中，需要多种知识和技能并且需要创造新知识，知识的高度复杂性是复杂工法开发与简单工法开发的重要差异。复杂工法开发有其独特性，许多关于一般意义上的施工（技术）工法开发方法对复杂工法开发来说并不适用。

在简单工法开发过程中下，开发理念强调施工活动是材料和信息流过程，被最小变异和周期时间而控制，通过实施新技术持续消除浪费、提高价值，提高周期效率，工法开发强调持续改善。在复杂工法开发过程中，开发理念强调施工活动是系列操作或功能，是各种施工技术的综合运用，工法开发强调突破性创新。

因此，在简单工程环境下，工法开发属于线性范式。该范式认为工法开发一般经历：工法开发组织与管理机构建立——技术资料搜集——确定开发主题和工法主题查新——按照工法编写与申报指南要求编写施工工法资料——工法申报——工法审定——工法应用——总结提高。该线性过程，局限于单个企业内部的开发过程，如湖南省第六工程有限公司的工法开发管理流程就是简单的线性范式。传统工法分析方法得到的工法结果只是对已完成工程施工的静态总结，分析结果不能动态调整，而动态分项中的每次工法分析都是一项庞大的工程，将耗费大量的时间、人力、物力、财力，这使施工企业工法管理遭遇了重大难题。在日益复杂的施工环境下，外部的信息交换及协调对于工法开发具有重要的作用，可以有效克服单个企业工法开发时的能力局限，从而导致工法开发网络范式的兴起。

工法开发的线性范式与网络范式在关注点、目标、参与者、时间特征、技术依赖、动力、实际要求存在很大差异。网络式创新是工法创新的新范式，可以在企业边界之外进行研发活动，如企业的研发活动可以在企业、大学、科研院所中进行。